一种氧化铜还原装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种氧化铜还原装置和方法，该装置包括：箱式电热炉、石英管、内螺母密封件、与内螺母密封件配合使用的外螺母密封件；所述石英管的两端分别通过内螺母密封件与外螺母密封件的紧密配合实现密封；所述箱式电热炉内设有与所述石英管匹配的凹槽；所述石英管的一端的外螺母密封件上设有进气口，所述石英管的另一端的外螺母密封件上设有出气口。本发明专利技术提供的技术方案能够解决现有的对元素分析仪中的粒状铜还原时出现占用元素分析仪，影响元素分析仪正常使用的情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学领域，特别是涉及。
技术介绍
元素分析数据在多个领域是重要的评价参数。如:在烃源岩的评价中通常利用烃源岩的氢碳比与氧碳比进行有机质类型的划分；利用碳含量随煤的变质程度的加深而增高，而氢含量、氧含量与之相反，去研究煤的演化程度；同时，碳、氢、氧、硫四种元素也是煤中可燃组分，是锅炉设计、燃烧调整、燃烧特性计算的基本参数，它们在低位发热量、硫氧化合物计算中都不可缺少。因此元 素分析是实验室必不可少的常规检测项目，通常也是样品量较多的检测项目。但是，元素分析仪耗材较贵，如:高纯粒状铜(国产)是元素分析仪耗材中消耗最快也是较贵的(250元/104克)，填充一次还原管需要1200元，而且只能分析30个样品左右，当还原管中充填的高纯粒状铜由金色变成黑褐色的氧化铜就失去活性，就不能再使用了，这给实验室增加了一笔不小的费用。目前国内通常是将用过的高纯粒状铜放入元素分析仪的加热炉中，在通氢气的同时将还原管加热到400°C左右，就可以将高纯粒状铜重新变成金色，从而恢复活性；另一种方法是用筛选和处理好的石英砂为疏松剂添加到还原管内以减少高纯粒状铜的消耗量。但这两种办法均要占用元素分析仪影响正常做样，同时还要重新铺设氢气管线比较麻烦。综上所述，现有技术中还原元素分析仪中的粒状铜会占用元素分析仪，影响元素分析仪的正常使用。
技术实现思路
本专利技术提供了，该技术方案能够解决现有的对元素分析仪中的粒状铜还原时出现占用元素分析仪影响元素分析仪正常使用的情况。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的:本专利技术公开了一种氧化铜还原装置，该装置包括:箱式电热炉、石英管、内螺母密封件、与内螺母密封件配合使用的外螺母密封件；所述石英管的两端分别通过内螺母密封件与外螺母密封件的紧密配合实现密封；所述箱式电热炉内设有与所述石英管匹配的凹槽；所述石英管的一端的外螺母密封件上设有进气口，所述石英管的另一端的外螺母密封件上设有出气口。在上述装置中，所述装置还包括:氢气发生器；所述氢气发生器与所述石英管的一端的外螺母密封件上的进气口相连。在上述装置中，所述氢气发生器所产生的氢气的流量为10ml/mirT300ml/min。在上述装置中，所述装置还包括:0型密封圈，所述O型密封圈设置在内螺母密封件与外螺母密封件之间。在上述装置中，所述O型密封圈的耐温值高于800°C。在上述装置中，所述箱式电热炉的温度的取值范围为0 70(TC。本专利技术公开了一种氧化铜还原方法，该方法使用了上述的任意一项中所述的氧化铜还原装置；该方法包括:在石英管中装入定量的氧化铜，在石英管的两端分别套上内螺母密封件和外螺母密封件实现密封，将所述石英管放置在箱式电热炉的凹槽内；通过外螺母密封件上的进气口输入一段时间的氢气后，启动箱式电热炉；所述箱式电热炉持续加热，待石英管内的氧化铜变成金色后停止加热；等到石英管的温度 降至室温后停止氢气输入。在上述方法中，所述通过外螺母密封件上的进气口输入一段时间的氢气包括:在未启动箱式电热炉之前，先启动氢气发生器，向所述石英管内输送氢气；其中，所述氢气发生器向石英管内输入的氢气的持续时间为5 10分钟。在上述方法中，所述箱式电热炉持续加热，待石英管内的氧化铜变成金色后停止加热包括:依次按照50°c、100°c、15(rc、25(rc、45(rc的顺序在25 35分钟内将所述箱式电热炉的温度提升至450°C。综上所述，本专利技术提供了，本专利技术提供的技术方案能够在不影响元素分析仪正常检测的情况下，实现耗材粒状铜的重复循环使用，极大程度上节约了耗材的消耗量，并且使用电热炉进行加热以及通过内螺母密封件和外螺母密封件的紧密配合实现密封。保证了在氧化铜还原过程中的安全性。附图说明图1是本专利技术中一种氧化铜还原装置的结构示意图；图2是图1中的石英管部分的结构示意图；图3是本专利技术中一种氧化铜还原方法的流程图。具体实施例方式为使 本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。为达到上述目的本专利技术的技术方案是这样实现的:为了在不占用元素分析仪的情况下，解决元素分析仪所要使用的贵重耗材高纯粒状铜的消耗量过大的问题，在本专利技术中公开了一种氧化铜还原装置，该装置包括:箱式电热炉、石英管103、内螺母密封件102、与内螺母密封件配合使用的外螺母密封件101 ;图1是本专利技术中一种氧化铜还原装置的结构示意图，图2是图1中的石英管部分的结构示意图，参见图1和图2。石英管103的两端分别通过内螺母密封件102与外螺母密封件103的紧密配合实现密封；在本专利技术中，该内螺母密封件102的内侧为硅胶，内螺母密封件102套在石英管103上后，能与石英管103紧密贴合，实现密封；该内螺母密封件102的外侧设有外螺纹。外螺母密封件101的内侧设有内螺纹，内螺母密封件102与外螺母密封件101通过内螺纹与外螺纹的紧密配合实现密封，不需要其他的工具就能实现密封。箱式电热炉104内设有与石英管103匹配的凹槽；在还原氧化铜的过程中，石英管103放置在箱式电热炉104的凹槽内，由箱式电热炉104为石英管103加热。在本专利技术中使用箱式电热炉104为还原氧化铜提供热量的好处在于，不会产生明火，不会因为氢气的泄露导致的爆炸，与传统的技术相比更加安全。其中，将石英管103放置在箱式电热炉104中具体为，石英管103的主体部分放置在箱式电热炉104的凹槽内，内螺母密封件102和外螺母密封件101都位于箱式电热炉104之外，即仅对石英管103中填充的粒状氧化铜进行加热。石英管103的一端的外螺母密封件101上设有进气口 1011，石英管103的另一端的外螺母密封件101上设有出气口 1012。在本专利技术的具体实现方式中，石英管103两端的分别设置的内螺母密封件102和外螺母密封件101为相同的构造，在此为了直观的描述石英管103内气体的流向，将其中一端命名为进气口 1011，另一端的命名出气口 1012。其中，进气口 1011为能够还原氧化铜的气体进入的开口，出气口 1012为经过化学反应后废气与未反应的气体的混合气的出口。为了保证安全，通常将出气口 1012所排出的混合气用管线排出室外。在本专利技术的一种实施例中，用于还原氧化铜的气体为氢气。则本专利技术提供的装置还包括:氢气发生器106。氢气发生器106与石英管103的一端的外螺母密封件101上的进气口 1011相连。其中，氢气发生器106产生的氢气的流量为10ml/mirT300ml/min ;为了减少浪费，在本专利技术的具体实现方式中，氢气发生器所产生的氢气达到30ml/min即可；其中，氢气发生器106的工作压力小于0.4mpa。氢气为可燃性其他，漏气容易出现爆炸，使用氢气作为还原氧化铜的还原气体，需要保证还原过程中的安全性，即需要保证石英管103的密封性，在本专利技术中，除了使用内螺母密封件102和外螺母密封件101的配合使用之外，所述装置还包括:0型密封圈105，O型密封圈105设置在内螺母 密封件102与外螺母密封件101之间。具体为，在石英管103内装入定量的氧化铜之后，先套上内螺母密封件102，再将O型密封圈105放置在内螺母密封件102的开口处，然后旋紧外螺母密封件101实现密封。在本专利技术的具体实施例中，由于温度越本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化铜还原装置，其特征在于，该装置包括：箱式电热炉、石英管、内螺母密封件、与内螺母密封件配合使用的外螺母密封件；所述石英管的两端分别通过内螺母密封件与外螺母密封件的紧密配合实现密封；所述箱式电热炉内设有与所述石英管匹配的凹槽；所述石英管的一端的外螺母密封件上设有进气口，所述石英管的另一端的外螺母密封件上设有出气口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雄，梁为，成前辉，魏振吉，黄伟强，朱学光，马莉丽，
申请(专利权)人：中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司，中石油煤层气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：